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    大洋磁条带是什么?它是如何产生的?它的存在与发现又有什么意义?那就让我们来共同探索一下吧。

    大洋磁条带存在于大洋底部,看不见摸不着,20世纪50年代,人们通过磁测资料发现,在广阔的大洋底部存在着一条条带状磁异常,这些磁异常的走向与大洋底部称为“洋脊”的巨大山脉平行,以洋脊为中心,磁异常条带对称排列,呈周期性正负交替变化,每一条磁条带宽度不超过数十千米,长度可达数千千米,这些带状磁异常就是我们所谓的大洋磁条带。

    大洋磁条带又是如何产生的呢?说起大洋磁条带的成因,我们不得不提到另一个有名的假说——海底扩张说。20世纪60年代罗伯特•迪茨(Robert Dietz)和哈雷•赫斯(Harry Hess)提出了海底扩张说,即高热流的地幔岩浆沿洋中脊的裂谷上涌冷却形成新的洋壳,以洋中脊为界,新生洋壳扩张,把两边老的洋壳向两旁推挤,然后在海沟处洋壳潜入地幔消亡。但假说毕竟还是假说,得到广泛的认可,还需要确凿的证据。而大洋磁条带的发现为这一假说提供了最为有力的证据。

    1963年1月,加拿大地球物理学家劳伦斯•莫里(Lawrence Morley)提出:洋中脊处不断喷涌出来新岩浆,在冷却形成新洋壳的过程中,当其温度下降到居里点(500—450℃)以下,玄武岩、橄榄岩等洋壳岩石内的磁铁矿被磁化,记录下当时的地磁场。随着洋中脊处不断形成新洋壳把两边老的洋壳向两侧挤,于是地磁场就在洋中脊两侧被岩石对称记录了下来。在过去亿万年的地球发展过程中,地球磁场南北极曾多次发生倒转,新生洋壳岩石会按新的方向被磁化,从而形成了我们现在所看到的磁条带正负交替变化的现象,记载了沧海桑田变化的奥秘(图1)。这一经典理论现在被写入每本地质教材,但当时却遭到Nature及Journal of Geophysical Research的拒绝,直到1967年才被刊登在文学杂志Saturday Review上。同年,英国地质学家弗雷德里克•范恩(Frederick Vine)、德拉蒙德•马修斯(Drummond Matthews)根据海底扩张学说也提出相似的简单解释。三位科学家的研究成果,最终为人们广泛认同。

    大洋磁条带的存在与发现又有什么意义?现代磁测研究表明,垂直于洋中脊对称式分布的各磁异常条带的宽度和地磁场倒转事件的持续时间长短成正比关系:将磁异常条带宽度所代表的距离除以该条带的时间跨度就能够计算出海底扩张的速度,大约每年数厘米。因此,大洋磁条带不仅证明了海底扩张的存在,而且根据海底扩张的速度和海底的宽度就可以计算出整个洋底不同部分的年龄,最老的海底为侏罗纪,大约2.2亿年左右,它和实测的年龄数据十分吻合。

    大洋磁条带为研究大洋构造演化历史提供了依据。通过对大洋磁条带的探测,可以对大洋构造等进行深入研究。其中,洋底构造对解决地壳起源、演化等地质学根本问题关系极大。

    大洋磁条带

    大洋磁条带

    大洋磁条带的奥秘

    20157月~10月,地调局力学所联合中南大学、长江大学对湘中地区进行了页岩气野外地质调查,发现了新层系——中奥陶统烟溪组,经初步测试分析认为中奥陶统烟溪组和下寒武统牛蹄塘组具有很大的勘探潜力。

    1. 发现雪峰山东南侧页岩气新层系中奥陶统烟溪组,首次提出下古生界页岩气具有很大勘探潜力,主要目的层系是下寒武统牛蹄塘组、中奥陶统烟溪组。

    湘中地区油气勘探以往主要集中在上古生界的泥盆、石炭、二叠系三个地层层位。本次野外调查发现,湘中地区下古生界下寒武统牛蹄塘组和中奥陶统烟溪组黑色页岩分布广泛、有机质丰度高,且牛蹄塘组厚度巨大。湖南省构造活动强烈,常规油气勘探较难突破,但对非常规的页岩气来讲仍是比较有利的勘探区。其中初步测试分析表明牛蹄塘组TOC319.9%之间,烟溪组TOC0.5312.2%之间,均为非常好的页岩气烃源岩类。

    2.湘中地区有机质热演化是控制页岩气有利勘探区带的关键,热演化在区域上具有不均一性,在层位上具有差异性,主要控制因素是区域热变质作用、埋藏热演化史及区域岩浆作用。

    有机质的热演化程度是烃产量的决定性因素之一,本区有机质热演化程度主要与地层埋藏史、区域构造热变质及岩体热事件有关。区内古生界残余地层厚度可达500010000m,晚古生代构造活动与热事件活跃,在宁乡黄材镇下泥盆统和桂阳荷叶乡二叠系均形成了大量的石墨矿床,成矿温度1200°C以上。前人认为湘中地区地层埋深和保存条件并不乐观,热演化程度普遍过高。

    调查发现,由于构造沉降的差异性,湘中地区经历了加里东运动、印支运动的剧烈抬升和后期造山运动的改造,很多地区埋深并不太大或者深埋时间并不太长,热演化程度存在明显不均一性,在远离岩体的露头区牛蹄塘组Ro%值在3.63.8 之间,烟溪组Ro%值在3.23.8之间,热演化程度比前人预计的要低的多,仍具有很大的勘探潜力。只要避开晚古生代以后的凹陷区和岩体侵入区,有机质热演化程度均在上限以内。

    3. 构造-原型盆地控制了下古生界黑色页岩层系的分布,这两套黑色页岩主要分布在扬子台地东南缘的深水陆棚相区,往南则为华南大陆边缘浊积盆地,控制了黑色页岩层系的发育范围。

    早寒武世华南地区广泛海侵,牛蹄塘组在全区均以黑色页岩为主,但有机质含量明显受到沉积相带控制,有机质含量最高区分布在深水陆棚-斜坡区;中奥陶世华南再次海侵,但该时期盆地格局与寒武纪时已大相径庭,北部受碳酸盐台地扩张的影响,南部受华南构造带影响,富碳页岩仅发育在扬子台地东南缘的深水陆棚相区。


    湘中地区早寒武世牛蹄塘组黑色炭质页岩露头现场1



    湘中地区早寒武世牛蹄塘组黑色炭质页岩野外调查现场2


    益阳地区中奥陶世烟溪组黑色页岩露头


    衡阳地区中奥陶世烟溪组黑色页岩露头

     

    湘中地区页岩气调查发现新层系

    “一带一路”矿业产业发展基金启动仪式

    作为国家战略,“一带一路”无疑将给我国经济尤其是矿业产业发展带来新的机遇,注入新的活力。而随着“一带一路”战略开始进入实质性操作阶段,如何借助“一带一路”战略加快我国矿业投资安全高效地“走出去”则成为了重中之重。

     

    2015年6月9日,由展腾投资集团发起,香港天立国际集团、中亚资源有限公司作为合作伙伴的国内首支以“一带一路”为主题的矿产资源及产业的私募股权基金——“一带一路”矿业产业发展基金正式启动。这意味着我国矿业投资在“走出去”方面又多了一个投融资渠道的同时,还加了一把“安全锁”。

     

    矿业产业发展基金应运而生

     

    2013年9月至10月,国家主席习近平提出建设“新丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的战略构想后,“一带一路”旋即成为了全世界关注的热词,也成为了我国经济发展新的重要引擎。而到了2014年3月,国务院总理李克强在政府工作报告中提到抓紧规划建设“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”后,标志着作为国家战略的“一带一路”开始在2015年进入实质性操作阶段。

     

    “一带一路”战略将重点加强与沿线国家在基础设施、经贸、产业投资、能源资源、金融、人文交流、生态环境等多领域、多方面的合作。毫无疑问,“一带一路”战略的实施,将为我国矿业投资“走出去”提供新的机遇和平台。

     

    “在全球矿业持续低迷的大背景下,‘一带一路’战略的实施将给矿业发展带来机遇,而借助‘一带一路’战略加快我国矿业投资‘走出去’,将有效弥补我国资源环境不足的问题。”展腾投资集团董事长高健智表示。

     

    然而,我国矿业投资“走出去”并非一帆风顺。多年来,我国企业“走出去”在海外投资矿业项目的并不少,但大多铩羽而归,成功率很低。究其原因,除了对目标国尽职调查不够、政治风险考虑不足、文化理念差异较大等,还有一个关键因素,那就是我国国有企业管理程序复杂,决策太慢,跟不上瞬息万变的市场形势。

     

    如何让我国国有企业“走出去”之路更便捷、更安全,使“走出去”的成果更突出、更明显,无疑成为了我国亟需破解的难题之一。而“一带一路”矿业发展基金的成立,不啻为我国矿业投资安全“走出去”又提供了新的选择模式。

     

    我国国有企业如果在海外发现一个优质矿业项目并准备投资,则需要层层审批。等投资计划审批下来时,这些优质项目早被其他国家的企业拿走了。更令人忧心的是,海外的一些国家一听说我国国有企业准备投资买哪一个矿山,那一个矿山肯定马上涨价。

     

    高健智介绍说:“失败有原因,成功有办法。成立‘一带一路’矿业产业发展基金,首先就是为了解决我国国有企业在‘走出去’这方面的‘痛’。”

     

    但是,对“一带一路”矿业产业发展基金成立的时机把握准确,借“一带一路”的东风推动我国企业“走出去”,符合国际战略规划,容易获得政府支持。

     

    助力安全高效“走出去”

     

    “一带一路”矿业产业发展基金,是专注投资于“一带一路”矿产资源及其相关行业的私募股权基金,以股权及其他多种金融工具投资于签约的标的项目。投资领域以“一带一路”上的优质矿产资源、基础设施为主,并将重点投资与采矿业、选冶业、勘探业、物流业及贸易相关且具有高成长潜力的企业,高健智介绍称。

     

    矿产资源是矿业产业发展基金生存和发展的基础。要使“一带一路”矿业产业发展基金有所作为,“一带一路”沿线必须有很丰富的矿产资源。

     

    中色地科矿产勘查股份有限公司董事长王京彬的一席话则打消了人们的顾虑。王京彬指出,从全球矿业发展趋势上看,虽然矿产品价格在短期内出现了低迷形势,但长期将震荡上升,特别是在“一带一路”战略提出后,将提振全球矿业市场。

     

    “2015年至2017年将是低风险资源扩张的重大机遇期。‘一带一路’沿线矿产资源丰富,勘查开发潜力巨大,区内矿产资源近200种,价值超过250万亿美元,占全球的61%,拥有巨大的投资机会。此外,‘一带一路’是全球经济发展最活跃的地区,也是全球最大的能源资源消费区,未来需求增长潜力巨大。”王京彬表示。

     

    既然是矿业产业发展基金,为什么还要关注基础设施建设?高健智自有自己的“小九九”:“矿业发展首先离不开交通的发展,许多矿业项目包括国内的一些项目因交通不便影响了建设和发展。新疆、贵州不乏一些好的矿业项目,但存在交通问题而无法很好地发展。没有铁路、公路等交通设施的支持,在国外的矿业项目的回报收益还是有很大问题的。”

     

    “中亚地区有很多矿山,要么是资金不充沛,要么是交通不畅通,所以我们专门邀请了中国铁建投资有限公司来作为‘一带一路’矿业产业发展基金的战略合作伙伴。如此以来,可以有效解决所要投资的矿山企业的交通问题。”高健智表示。

     

    基金作为新的一种投资模式,保证资金安全无疑是首位的。高健智认为,投资只有输家和赢家,而没有专家,所以对海外矿业投资,首先要考虑的是安全,让投资海外的企业成为赢家,而不是输家。

     

    而这就要求基金管理人必须具有一流的管理团队和丰富的经验。

     

    据悉,该基金管理人北京展腾渤润投资管理有限公司是由展腾投资集团设立的专业股权投资管理公司,着眼于我国国内资本和境外项目资源的直接对接,投资领域涉及金融行业、房地产行业、矿产资源、文化传媒、消费行业、现代服务业等多个领域,并拥有一支经验丰富的国际化专业投融资团队。

     

    而合作伙伴中亚资源有限公司则以中亚地区的矿产资源开发为核心业务,是集矿业投资、开发、勘探、生产为一体的国际矿业公司。自2008年起,其陆续取得了中亚5个优质矿产项目,聚集了一批经验丰富的当地地质专家和管理团队,并按照JORC标准开展了一系列地勘工程,已成为吉尔吉斯斯坦最主要的矿业投资企业,也是最早进入吉尔吉斯斯坦进行矿业投资的中方企业之一。

     

    而另一个合作伙伴香港天立国际集团矿产资源顾问有限公司的实力也同样不可小觑。该公司专门提供矿山勘探开采、项目融资并购以及企业评估等服务。

     

    “通过与香港天立国际集团、中亚资源有限公司等合作,‘一带一路’矿业产业发展基金团队将充分发挥各方在资源、资金、技术等方面的优势与潜力,为我国矿业投资‘走出去’保驾护航,更好地推动矿业产业的发展。”高健智信心十足地表示。

     

    万事俱备东风起

     

    “一带一路”矿业产业发展基金的成功与否,以及该基金能否更好地为我国企业矿业投资“走出去”服好务、助好力,关键还在于对矿业项目的掌控程度。

     

    在日前举行的“一带一路”矿业产业发展基金启动仪式上,基金发起人同期发布了包括吉尔吉斯斯坦铝钾、水泥工业联合体、SGT吉尔吉斯斯坦金矿项目、Nike哈萨克斯坦金矿项目等18个优质项目,对项目的地理位置、矿业权取得情况以及资源储量、开采规模、选矿工艺等进行了说明。

     

    香港天立国际集团CEO陈式立在对扎尔达列克铝钾矿、哈萨克Prime金矿、苏古特金矿等重点项目进行了相关介绍后表示,中亚具有重要的战略地位和矿产资源优势。目前,在“一带一路”矿业产业发展基金项目池中,其已控制了51个“一带一路”上的优质矿业项目,包括金、银、铝、铜、铅、锌、煤炭、天然气、石油等资源。

     

    “一带一路”矿业产业发展基金的成立,无疑开启了新时期下我国企业投资海外矿业的新模式。但是,新模式必然存在一定的新风险,如何回避和防控风险、增加“走出去”的安全性,自然也是人们关注的热点。

     

    “我国企业‘走出去’面临的主要风险有政治和商业风险。企业还需要通过风险管理与保险等措施规避出口收汇风险。”在谈及“走出去”过程中需要注意的问题时,中国保险学会理事、中国出口信用保险公司资深专家林九江表示,在“一带一路”矿业投资过程中,要通过出口信用保险的帮助,使企业增加贸易机会、获得融资便利、建立应收账款管理机制、弥补收汇损失。

     

    然而,在有些业内人士看来,“一带一路”矿业产业发展基金还需要进一步完善,至于其发展前景和效果,还有待于进一步观察。

     

    “‘一带一路’矿业产业发展基金募集规模100亿元人民币,募集时间为2015年6月至2015年12月。仅仅半年时间,是否可以实现?每个项目的投入不超过2亿元,意味着100亿元的资金至少需要投向50个项目。而2亿元的限额对于一个成熟的矿业项目来说,不足以形成对项目运营的管控。”相关业内人士比较谨慎地说。

    为矿业投资“走出去”保驾护航

    特提斯洋是地质历史时期存在于冈瓦纳和劳亚大陆之间的古大洋,根据洋盆的时空展布特征,可进一步划分为:原特提斯洋、古特提斯洋、中特提斯洋和新特提斯洋。中特提斯洋,也有学者称之为新特提斯洋北支,是二叠纪时期伴随着基梅里大陆从冈瓦纳大陆的裂解而逐渐打开形成的,现主要以青藏高原内部的班公湖-怒江缝合带为代表。蛇绿岩作为古大洋岩石圈的残余,是恢复和反演古大洋形成演化历史的最直接证据。班公湖-怒江缝合带一线蛇绿岩出露范围广,岩石组合完整且保存较好。过去的研究工作显示,这些蛇绿岩多具有俯冲相关(SSZ)蛇绿岩的特征,进而推断班公湖-怒江洋是有限小洋盆,或新特提斯洋的边缘海(弧后小洋盆),对于是否存在主洋盆(或大洋盆),尚没有清晰的认识。

    为了进一步研究中特提斯洋洋盆属性、形成演化及其动力学过程,自然资源部中国地质调查局地质研究所构造地质研究室唐跃博士后及其合作导师翟庆国研究员等,对班公湖-怒江缝合带中段地区的蛇绿岩开展了立典研究。研究团队选择典型蛇绿岩出露区开展了大比例尺专题地质填图(1:25000、1:5000),结合高精度的分析测试手段与综合室内研究,首次在班公湖-怒江缝合带中厘定出了典型的大洋中脊型(MOR)型蛇绿岩。

    藏北湖区位于班公湖-怒江缝合带中段,蛇绿岩广泛分布在长约200km,宽约160km的范围内(图1),是该缝合带中蛇绿岩最为发育的地区。仁错蛇绿岩地处藏北湖区蛇绿岩的最南端,野外填图工作发现,该蛇绿岩具有典型Penrose型蛇绿岩岩石组合,主要由地幔橄榄岩、层状和均质辉长岩、席状岩墙群、枕状熔岩及放射虫硅质岩组成(图2),尤其是大规模的均质辉长岩、席状岩墙和枕状玄武岩可与现今快速扩张的大洋中脊相类比(图3)。玄武岩、辉绿岩和辉长岩均显示出典型N-MORB的地球化学特征,明显正的全岩εNd(t)和锆石εHf(t)值以及与地幔岩浆岩类似的锆石O同位素组成。这些特征表明仁错蛇绿岩是典型的MOR型蛇绿岩,形成于快速扩张的大洋中脊环境,可能代表了中特提斯洋的主洋盆。在此基础上,对蛇绿岩中的辉长岩、辉绿岩和斜长花岗岩等开展了系统的锆石U-Pb定年,结果表明其时代主要集中于169-147 Ma之间(中-晚侏罗世)。

    结合其它相关研究资料,研究团队初步建立了班公湖-怒江中特提洋多岛弧盆体系的构造演化过程,主要经历了前侏罗纪的大洋扩张、早侏罗世晚期-中侏罗世早期的安多微陆块拼合以及俯冲南向跃迁、中侏罗世以来的南北双向俯冲,以及早白垩世的大洋闭合(图4)。这一研究成果为“中特提斯洋是一个与新特提斯洋并行的古大洋”的研究提供了关键的证据,改变了传统上对班公湖-怒江中特提斯洋属性(有限小洋盆)的认识,为深入认识中特提斯洋的形成演化及其动力学过程提供关键约束。

    本研究受国家自然科学基金(91755103, 41872240)、第二次青藏高原综合科学考察研究专项(2019QZKK0703)和中国地质调查局项目(DD20190060,DD20190370)等的资助。研究成果发表于国际著名地学期刊《Geological Society of America Bulletin》上:Tang Yue, Zhai Qingguo*, Chung Sunlin, Hu Peiyuan, Wang Jun, Xiao Xuchang, Song Biao, Wang Haitao, Lee Haoyang, 2020. First mid-ocean ridge-type ophiolite from the Meso-Tethys suture zone in the north-central Tibetan plateau. Geological Society of America Bulletin. V. 132, no. 9-10, p. 2202-2220.
    原文链接:https://doi.org/10.1130/B35500.1

    图1 班公湖-怒江缝合带中段藏北湖区构造简图

    图2 仁错蛇绿岩野外照片

    图3 仁错蛇绿岩层序剖面及其与邻区蛇绿岩对比

    图4 中特提洋中段构造演化模式图

    青藏高原中特提斯缝合带中首次厘定出MOR型蛇绿岩